人字形保险杠制造技术

不同于传统的车辆保险杠，由左杠和右杠连接组合而构成的人字形保险杠，在车辆碰撞中，具有较好的防护性能。在车辆与行人碰撞时，同传统的车辆保险杠相比，对行人的撞击力有所减少，并会产生将行人推向侧边的分力，防止车辆惯性前冲，对行人的压轧伤害。

【技术实现步骤摘要】

一种创新的车辆保险杠，其结构简单可靠，在车辆发生碰撞时，能有效地吸收和分 解碰撞所产生的巨大能量。
技术介绍
按装在车辆前后的保险杠，目前主要是二类，一类是平直形(2)，譬如一般的货车， 轿车中的桑塔纳等所采用的保险杠。另一类是圆弧形(3)，譬如轿车中的奥的，凯美瑞等所 采用的保险杠。此二类保险杠在车辆发生碰撞时，对车辆的防护作用有限。本专利技术的人字 形保险杠(4)是不同于传统的保险杠，能有效地吸收和分解碰撞所产生的能量，对车辆及 行车人员的防护具有明显优势。在车辆的前后碰撞中，可归纳为二种主要的碰撞，一种是正面全碰撞，即车辆正面 投影100%全复盖地相撞。另一种是部分碰撞，即车辆正面投影的一部分相撞，我国和其它 国家碰撞测试中心对部分碰撞，采用车辆正面投影的40%复盖碰撞进行测试，用此方式测 试的数据，比较有代表性。下面对本专利技术的人字形保险杠(4)与各类传统保险杠，在上述二 种碰撞的情况下，所受到的撞击力进行比较。为使问题简单明了，下面的分析忽略磨擦力。先比较车辆正面全部碰撞，即正面投影100%全复盖碰撞。当车辆发生正面全部碰 撞时，车辆头部塌陷，同时吸收碰撞的能量。我们知道能量等于力和力所移动的距离乘积， 同理碰撞能量等于碰撞时所受到的撞击力，乘以撞击力所移动的距离，即车辆受到碰撞后 塌陷的距离，一般车头塌陷到前轮罩(1)停止。在同样的碰撞能量下，撞击力移动的距离越 大，即塌陷的距离越大，撞击力就越小，对行车人员的伤害也相应减少，因此越大的塌陷距 离，越具有优越性。图1对平直形车辆保险杠(2)，圆弧形车辆保险杠(3)，人字形车辆保险 杠(4)进行比较。碰撞起始，即撞击物刚触及车辆保险杠的最前端开始，一直到车辆的前轮 罩(1)，它们之间的距离，也就是撞击力所移动的距离，明显地看到人字形保险杠(4)移动 的距离S3最大，而平直形保险杠(2)的移动距离S1最小。可见在同样碰撞能量下，人字形 保险杠(4)所受到的撞击力最小。再比较车辆部分碰撞，我们采用车辆正面投影40%复盖碰撞来分析。如图2，当发 生碰撞时，平直形保险杠(2)的撞击力F1全部作用在车辆保险杠上，没有分力。圆弧形保 险杠(3)对撞击力F2会产生一个分力F2a，但是分力比较小，减小对车辆的撞击力F2b有 限。人字形保险杠(4)会对撞击力F3产生一个较大分力F3a，减小对车辆的撞击力F3b比 较有效。人字形保险杠(4)在行驶中撞到行人(5)，对所撞的行人(5)产生一个分力F4a， 较大地减小对行人(5)的撞击力F4b，如图3，同时对行人(5)的撞击力F4b，可分解为一个 向边侧的推力F4d，将被撞行人(5)推向边侧，防止车辆惯性前冲对行人(5)压轧，而产生进一步的伤害。从以上分析可以明显地看到，人字形保险杠(4)优于传统的平直形(2)和圆弧形 保险杠(3)。
技术实现思路
本专利技术由左右杠(11) (12)连接组成。一般情况下，左右杠(11) (12)由同一块钢 板冲压弯折而成，在左右杠(11) (12)的连接处形成一个圆弧(19)，圆弧(19)的半径在2到 100毫米之间选择，同时左右杠(11) (12)的上下折边(16) (17)分别相互碰靠并焊固(20)。 左右杠(11) (12)之间形成的夹角，一般在60度到150度之间选择。选择角度越小，碰撞时 人字形保险的优越性越大，但是会使车辆长度增加，选择角度越大，情况正好相反。通常情况左右杠(11) (12)分别向外弧凸，即向外有点弯度，以增加强度，一般弧 凸不超过100毫米。为进一步增加强度，在保险杠的前部内侧生有加强筋(14) (15)，加强筋 (14) (15)可有一根或数根不等。人字形保险杠的两端用圆弧(18)或平面与车辆的两侧平 滑过渡。在左杠(11)和右杠(12)之间横有拉伸杆(13)，拉伸杆(13)与左杠(11)和右杠 (12)构成一个三角形，增加人字形保险杠的刚性。如果车辆在碰撞时的撞击力足够地大， 大到能破坏拉伸杆(13)与左杠(11)右杠(12)之间所构成的三角形结构，使左杠(11)和 右杠(12)之间扒开，即之间角度增大，此时拉伸杆(13)受到拉伸，起到角度增大时的阻力 作用，防止左杠(11)和右杠(12)在没有阻力的情况下，角度突然增大，失去吸收碰撞能量 的作用。拉伸杆(13)的材料和直径，决定左杠(11)和右杠(12)之间角度增大时的阻力大 小，拉伸杆(13)采用延伸性较好的材料。保险杠垂直横断面的前部，即与碰撞物碰触的面，可做成各种形状，如图4。一般情 况下采用圆弧形(6)，在车辆碰撞过程中，当碰撞物与保险杠碰触处高于通过圆弧形(6)中 心的水平线，对车辆产生一个向下的分力。当碰撞物与保险杠碰触处低于通过圆弧形(6) 中心的水平线，对车辆产生一个向上的分力。为使碰撞物对车辆产生一个固定向上的分力， 保险杠的横断面前部应是上凸形，图4中的(9)。为使碰撞物对车辆产生一个固定向下的分 力，保险杠的横断面前部应是下凸形，图4中的(8)。保险杠的横断面前部还可做成垂直形 (7)，以及由上述形状变化和组合而成的各种形状。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1平直形保险杠，圆弧形保险杠，人字形保险杠在受到正面投影100%复盖碰撞 时，从碰撞开始即碰撞物刚接触到保险杠，直到前轮罩的距离，也就是车辆碰撞后塌陷的一 般最大距离。从比较中可以明显看到，平直形保险杠的距离S1最小，人字形保险杠的距离 S3最大。图2当车辆受到正面投影40%复盖碰撞时，三种形状保险杠受力比较，平直形保 险杠对碰撞力F1没有减小，碰撞力全部作用在平直形保险杠上，而人字形保险杠对碰撞力 F3会产生一个分力F3a，使作用在人字形保险杠上的分力F3b大为减少。图3人字形保险杠发生对行人碰撞时，作用在行人身上的碰撞力为F4b，比平直形 保险杠对行人的碰撞力F4大为减少。同时力F4b可分解为F4c和F4d，力F4d垂直于车辆 前进方向的分力，将被撞行人推向侧边，以防车辆惯性前冲时对被撞人员的压轧。图4各种形状的人字形保险杠垂直横截面图5人字形保险杠透视图(横截面为垂直形)图6按装在车辆纵梁上的人字形保险杠透视图(横截面为垂直形)图中标记S1车辆正面投影100%复盖碰撞时，平直形保险杠从碰撞开始到前轮罩的距离， 即车辆碰撞后塌陷的一般最大距离。S2车辆正面投影100%复盖碰撞时，圆弧形保险杠从碰撞开始到前轮罩的距离， 即车辆碰撞后塌陷一般最大的距离。S3车辆正面投影100%复盖碰撞时，人字形保险杠从碰撞开始到前轮罩的距离， 即车辆碰撞后塌陷一般最大的距离。F1车辆正面投影40%复盖碰撞时，平直形保险杠所受到的撞击力。 F2车辆正面投影40%复盖碰撞时，圆弧形保险杠所受到的撞击力。 F2a力F2平行于碰撞处保险杠的分力 F2b力F2垂直于碰撞处保险杠的分力F3车辆正面投影40%复盖碰撞时，人字形保险杠所受到的撞击力。F3a力F3平行于碰撞处保险杠的分力F3b力F3垂直于碰撞处保险杠的分力F4平直形保险杠对行人的撞击力F4a力F4平行于人字形保险杠的分力F4b力F4垂直于人字形保险杠的分力，即对行人的撞击力F4c力F4b在车辆前进方向的分力F4d力F4b在车辆前进方向的垂直分力，即将行人推向车辆边侧的力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆保险杠，其特征是：由左杠和右杠连接构成的人字形保险杠。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周世愚，
申请(专利权)人：周世愚，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]